一种辊压机柱钉辊套及其制备方法与流程

专利2025-05-16  12


本发明属于辊压机辊套;尤其涉及一种辊压机柱钉辊套及其制备方法。


背景技术:

1、辊压机是一种物料粉磨设备;具有粉磨效率高、能耗低等诸多特点;现已广泛应用于水泥和生料粉磨系统。

2、目前辊压机辊套主要采用堆焊辊套、镶嵌式柱钉辊套。堆焊辊套使用寿命较低;需要定期补焊;镶嵌式柱钉辊套使用寿命较高;但其制作时需要先在辊套本体上钻孔再将柱钉镶嵌在辊套本体上;制作流程复杂;单个辊套表面镶嵌的柱钉数目超过1万枚;随着表面镶嵌柱钉的柱钉辊套规格逐渐增大,其加工周期越来越长;另外,柱钉辊套一般选用wc硬质合金柱钉,成本较高。


技术实现思路

1、基于上述辊压机辊套使用寿命短、加工周期长、成本较高等问题,本发明采用的一个技术方案是:一种辊压机柱钉辊套,包括辊套本体以及交错镶嵌于所述辊套本体上的柱钉,所述柱钉垂直镶嵌于所述辊套本体上,所述柱钉一端伸出所述辊套本体表面;所述辊套本体材质为自主研发高锰钢。

2、进一步的,所述自主研发高锰钢质量份组分如下:c:0.8-1.25、si:0.2-0.7、mn:15-19、p<0.1、s<0.1、cr:1.0-3.0、mo:1.0-3.0、v:0.3-0.8,其余成份为铁。

3、进一步的,所述柱钉截面为正六边形。

4、进一步的,每颗所述柱钉轴向间距为40mm,且周向排列的相邻两颗所述柱钉之间夹角为3°。

5、为解决上述技术问题,本发明采用的另一个技术方案是提供一种辊压机柱钉辊套的制备方法,包括如下步骤:

6、s1、模具造型设计:所述模具由型砂造型制成,包括分别由型砂造型制成的型芯模具、上箱模具和下箱模具;型芯模具、上箱模具和下箱模具围合形成模具型腔,所述模具型腔由聚苯乙烯高温发泡模型插入所述柱钉造型而成;所述模具内设置有浇冒口系统,所述浇冒口系统尺寸由专业浇铸软件计算;所述柱钉伸出部分套接柱钉保护帽,所述柱钉保护帽由聚苯乙烯通过挤塑成型;然后将造型后的砂型表面喷涂铸造涂料,所述柱钉保护帽防止所述柱钉表面被喷涂;

7、s2、浇铸:将自主研发高锰钢钢水浇注至步骤s1中的所述模具型腔内,浇铸温度为1450±100℃,浇铸时间控制在5分钟以内;

8、s3、开箱及粗加工:将浇铸后的模具保温6天,开箱清砂得到柱钉辊套毛坯,去除浇冒口系统,然后进行退火处理,退火温度控制在500±100℃,升温速率<50℃/h,保温12小时,之后随炉冷却;再选用立方氮化硼刀具进行粗加工,粗加工完成后进行着色探伤,保证辊套本体表面无裂纹;

9、s4、热处理:将粗加工后的柱钉辊套进行热处理,热处理过程中利用热处理工装实现对柱钉辊套的快速装夹,减少柱钉辊套的热损失;

10、s5、精加工及热装:将热处理后的柱钉辊套进行精加工,加工完成后进行热装;

11、s6、堆焊:最后将柱钉之间的缝隙用耐磨焊丝填满。

12、进一步的,所述浇冒口系统包括,设置于所述上箱模具内的冒口系统以及设置于所述下箱模具内的浇口系统和直浇道,所述直浇道连通所述冒口系统与所述浇口系统;所述冒口系统包括冒口以及连通所述冒口和所述直浇道的冒口横浇道;所述浇口系统包括浇口以及连通所述浇口和所述直浇道的浇口横浇道;浇冒口系统用于向模具型腔内注入钢水。

13、进一步的,步骤s4中,首先将粗加工后的所述柱钉辊套进行热处理,所述热处理包括水韧处理和回火;水韧处理温度控制在1000±100℃,升温速率<50℃/h,保温11小时;然后通过热处理工装将所述柱钉辊套吊起迅速放入水池中,待所述柱钉辊套温度与水温一致后吊出;再将水韧处理后的所述柱钉辊套进行回火处理,回火温度控制在200±100℃,升温速率<50℃/h,保温6小时后随炉冷却;最后将冷却后的所述柱钉辊套进行抛丸处理,去除热处理产生的氧化皮和粘砂。

14、进一步的,步骤s5中将抛丸后的所述柱钉辊套进行精加工,精加工刀具选择立方氮化硼刀具,加工完成后进行着色探伤,保证辊套本体表面无裂纹;探伤合格后进行热装,热装温度为150℃±50℃,保温时间6小时。

15、本发明具有的优点和技术效果:

16、1、本发明的辊套本体采用自主研发的高锰钢材质,添加了cr、mo、v等合金元素,细化了铸造状态下的金属组织晶粒度,并且相比传统的高锰钢材质,提高了抗拉和屈服强度,提高了防止辊套窜套的能力;同时,采用锰钢基钢结硬质合金柱钉,在浇铸时能够与辊套本体熔融,柱钉和辊套本体结合更紧密,最后在柱钉间堆焊耐磨焊丝,进一步增强了柱钉辊套的耐磨性能。

17、2、柱钉垂直镶嵌于辊套本体上,一端伸出辊套本体表面,再将柱钉之间堆焊,显著提高了柱钉辊套的整体强度和耐磨性能。

18、3、模具造型设计过程中,通过专业浇铸软件计算浇冒口系统尺寸,提高了铸造的精确性和效率。

19、4、砂型表面喷涂铸造涂料并设置柱钉保护帽,有效防止了柱钉表面被喷涂,保证了柱钉与辊套浇铸后能够完美熔合。

20、5、采用本方法制备的柱钉辊套,不仅提高了柱钉辊套的使用寿命和耐磨性能,而且降低了加工成本和周期,为辊压机的广泛应用提供了有力支持。

21、6、模具型腔由聚苯乙烯高温发泡模型插入柱钉造型而成,解决了柱钉在造型中难定位的问题,还能保证柱钉辊套尺寸的精确。

22、综上所述,本发明提供了一种高效、高质量、低成本的辊压机柱钉辊套及其制备方法,为解决现有技术中的问题提供了有效的解决方案。



技术特征:

1.一种辊压机柱钉辊套,包括辊套本体(101)以及交错镶嵌于所述辊套本体(101)上的柱钉(102),所述柱钉(102)垂直镶嵌于所述辊套本体(101)上,所述柱钉(102)一端伸出所述辊套本体(101)表面;其特征在于:

2.根据权利要求1所述的辊压机柱钉辊套,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的辊压机柱钉辊套,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的辊压机柱钉辊套,其特征在于:

5.根据权利要求1至4任一项所述的辊压机柱钉辊套的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

6.根据权利要求5所述的辊压机柱钉辊套的制备方法,其特征在于:

7.根据权利要求6所述的辊压机柱钉辊套的制备方法,其特征在于:

8.根据权利要求6所述的辊压机柱钉辊套的制备方法,其特征在于:


技术总结
本发明公开了一种辊压机柱钉辊套及其制备方法,属于辊压机辊套领域,包括辊套本体以及交错分布于所述辊套本体上的柱钉,所述柱钉垂直镶嵌于所述辊套本体上,所述柱钉一端伸出所述辊套本体表面;所述辊套本体材质为自主研发高锰钢,所述柱钉材质为锰钢基钢结硬质合金;本发明的辊套本体采用自主研发的高锰钢材质,添加了Cr、Mo、V等合金元素,细化了铸造状态下的金属组织晶粒度,并且相比传统的高锰钢材质,提高了抗拉和屈服强度,提高了防止辊套本体窜套的能力;同时,采用锰钢基钢结硬质合金柱钉,在浇铸时能够与辊套本体熔融,使柱钉和辊套本体更紧密的结合成为柱钉辊套,最后在柱钉间堆焊耐磨焊丝,进一步增强了柱钉辊套的耐磨性能。

技术研发人员:于广津,陈勇,马秀宽,董天明,周文臣,李洪双,史丽娜,褚旭,楚一晨,李聪杰,王菲
受保护的技术使用者:天津水泥工业设计研究院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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